基于遗传算法和极限学习机的智能算法在基坑变形预测中的应用

为解决传统智能算法网络结构参数复杂、运算速度慢等问题,基于遗传算法和极限学习机构建基坑变形的新型优化智能预测模型。先利用皮尔逊相关系数评价不同影响因素与基坑沉降变形之间的相关性,以确定极限学习机的输入层; 再采用试算法确定最优激励函数和隐层节点数,并将遗传算法和极限学习机耦合,利用遗传算法优化极限学习机的初始权值和阈值,以提高预测精度。经实例检验表明： 1)开挖时间、开挖深度、土体抗剪参数及重度均与基坑沉降变形显著相关,为构建极限学习机输入层提供了依据; 2)在预测过程中,激励函数和隐层节点数对极限学习机的预测效果具有一定的影响,以Sigmiod型激励函数和13个隐层节点数的预测效果为最优; 3)通过遗传算法的优化,能进一步提高预测精度,验证了遗传算法的优化能力和有效性。预测模型在不同工况下的预测结果均较优,说明该模型具有较高的稳定性和可靠性。     

丽香铁路玄武岩隧道大变形段施工控制技术

为有效控制丽香铁路三叠系玄武岩大变形的突出难题,在分析大变形机制及原因的基础上制定支护措施,并进行现场试验,对大变形段的原位强度、松动圈、矿物成分、地应力大小、变形特征、初期支护及二次衬砌内力等进行了测试。总结出以下措施可有效控制玄武岩大变形： 1)加大边墙轮廓曲率及预留变形量; 2)加大初期支护钢架型号及加长边墙系统锚杆; 3)缩短初期支护钢架封闭时间; 4）施作二次衬砌期间控制初期支护变形速率为1~2 mm/d。     

基于土体变形特性的三轴试验数据处理

三轴试验是一种重要的土工试验方法,同样不可避免地存在各种误差,随着电子技术的发展,高精密电子量测元件、数据自动化采集系统的应用,使三轴试验的精度得到较大提高,试验数据也变得极为丰富,如何从如此繁杂的数据中提炼出正确有效的数据则是有待解决的问题。以三轴试验测得土体应力应变关系曲线为例,基于土的变形特性,论述了如何扣除试验的系统误差。     

自适应信息遗传算法在路面模量反算中的应用和稳健性研究

路基作为路面结构的基础支撑体,实际路基工程所发生的路面损坏基本上是基于路基稳定性差、强度较低,受到外部载荷作用而产生过量形变造成。主要是针对路面模量反算过程中所获得的目标函数在最优值呈现出一个狭长平坦区的特征,提出了一个基于模量反算的自适应信息遗传算法,并对新算法在路面模量反算中的稳健性进行了理论和实践对比分析。首次采用了以信息量来确定是否执行细分模量解空间的机制,有效的缩小了后期反算空间,同时,采用改进行的实数交叉算子,提高了新算法后期搜索能力,通过比较实际FWD实际检测结果与新算法的反算结果表明:自适应信息遗传算法有效的降低了传统遗传算法的复杂度,提高了求解效率,有效的保证了新算法在工程实际应用中的稳健性。     

软弱围岩隧道管棚水平旋喷组合预加固变形规律

为研究软弱围岩地层管棚水平旋喷桩组合结构的预加固效果,采用三维弹塑性有限元方法对比分析了单独使用管棚、单独使用旋喷桩、管棚与旋喷桩组合预加固及无加固4种工况下隧道结构体系的位移变化规律。结果表明:1)水平旋喷桩和管棚2种工法中,水平旋喷桩预加固工法控制拱顶下沉、拱脚收敛值和掌子面稳定性能力显著;2)管棚预加固工法控制地表沉降的能力较强;3)管棚和旋喷桩组合结构控制拱顶沉降和拱脚收敛,掌子面水平位移性能突出,管棚水平旋喷桩组合结构使地表沉降减小91.3%,拱顶沉降减小76.2%,拱脚收敛减小76.3%,其地表最大沉降值为2.7 mm,拱顶最大沉降值为25 mm,拱脚最大收敛值为4mm,最小收敛值为-9.4 mm,加固效果明显。     

隧底岩溶洞对结构稳定影响的理论解

以温克尔弹性地基梁理论为基础,对岩溶地区隧道底部溶洞影响衬砌受力进行了研究,简化推导出了隧道拱脚部分等代梁的位移和内力计算公式,对比分析了不同溶洞规模、不同介质压缩模量之比情况下梁的受力状态。计算分析结果表明:溶洞填充物压缩模量的变化对衬砌受力有明显影响,溶洞填充物与围岩压缩模量越接近,则溶洞对衬砌受力的影响越微弱,反之,影响效果越显著;溶洞规模越大,其填充物压缩模量的变化对衬砌受力的影响幅度也随之增大;梁的反弯点在溶洞与围岩交界处,且交界处剪力达到最大值,往溶洞方向位移急剧增大,梁段处于不利受力状态,容易产生裂缝。     

基于拉伸试验的桥梁连续式弹塑性伸缩缝胶结料特性分析

针对桥梁连续式弹塑性伸缩缝胶结料必须具备良好的拉伸性能、粘结性能及抗破坏性能,开发了新型模具,对开发的新材料和国外同类产品进行拉伸试验对比,分别研究了弹塑性沥青粘结长度、老化时间、温度、拉伸速度对胶结料特性的影响,结果表明:沥青的粘结长度越大,最大伸长率越小,粘结强度先增大后减小,破坏模量越大;老化时间越长,最大伸长率越小,粘结强度越小,破坏模量越小;温度越低,最大伸长率越小,粘结强度越大,破坏模量越大;拉伸速度越快,最大伸长率越小,粘结强度越大,破坏模量越大。     

胶乳改性橡胶混凝土路用性能研究

基于提高橡胶混凝土的路用性能,研究了橡胶等体积代替细集料,5%丁苯胶乳为改性剂对橡胶混凝土路用性能的改性效果,以基本力学试验为基础,计算出不同橡胶掺量的橡胶混凝土的拉压比及折压比,并测试了超声波在混凝土中的传播速度,并计算出动态模量,建立了超声波传播速度的预测模型。试验表明:胶乳能填充混凝土内部空隙,提高橡胶混凝土的基本力学性能,并提高混凝土拉压比和折压比,从而增强混凝土的韧性,降低超声波在混凝土中的传播速度和动态模量,起到了路用降噪的效果。橡胶粒径对于橡胶混凝土的路用性能及胶乳改性效果有重要影响,掺细橡胶粉的混凝土其力学强度较低,但韧性较好,且动态模量值较低。     

双层钢波纹管涵注浆有限元分析

将管径不同的钢波纹管以轴线重合为基准进行内外套嵌,层间采用高压水泥砂浆填筑,构造一种新型复合结构的钢波纹管涵洞形式,模拟实际工程状况,采用大型通用有限元Ansys软件建立力学分析模型,以反开槽回填法施加模型边界条件,以公路-Ⅰ级车辆荷载施加模型等效载荷,研究单层普通钢波纹管涵与双层注浆钢波纹管涵在不同工况作用下的受力变形规律。     

基于MSC的变矩器膨胀变形分析

为了准确快速地预测钣金型液力变矩器在工作负载下壳体的膨胀变形、提高液力变矩器性能、减少由于整体轴向刚体位移导致与周围零件的干涉,借助三坐标测量仪及UG软件平台建立并简化了变矩器内流道模型和变矩器壳体模型;利用仿真软件Gambit,Fluent对内流道模型进行分析,得出了壳体所受油压面力和轴向力;最后,借助软件MSC.Patran和MSC.Nastran对液力变矩器壳体的膨胀变形进行模拟仿真预测,并通过试验对仿真的结果进行验证.试验结果表明:试验与仿真分析的结果基本吻合;液力变矩器的轴向位移与油压大小呈线性关系;最大应力出现在壳体循环圆曲率发生突变最大的部分;最大应变出现在泵轮出口面和涡轮进口面所对应的壳体上.